STP/RSTP/MSTP帧格式

小乔

网络协议报文格式大全
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(出处: 鸿鹄论坛)

STP/RSTP/MSTP帧格式
STP帧格式图1 STP帧格式

                               
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字段内容	说明
Protocol Identifier	协议ID＝“0”
Protocol Version Identifier	协议版本标识符，STP为0，RSTP为2，MSTP为3。
BPDU Type	BPDU类型，MSTP为0x02。 0x00：STP的Configuration BPDU 0x80：STP的TCN BPDU（Topology Change Notification BPDU） 0x02：RST BPDU（Rapid Spanning-Tree BPDU）或者MST BPDU（Multiple Spanning-Tree BPDU）
Flags	对于“标记域”（Flags），第一个bit（左边、高位bit）表示“TCA（拓扑改变响应）”，最后一个bit（右边、低位bit）表示“TC（拓扑改变）”。
Root Identifier	网桥ID都是8个字节——前两个字节是网桥优先级，后6个字节是网桥MAC地址。
Root Path Cost	根路径开销，本端口累计到根桥的开销。
Bridge Identifier	发送者BID，本交换机的BID。
Port Identifier	发送端口PID，发送该BPDU的端口ID。
Message Age	该BPDU的消息年龄。
Max Age	消息老化年龄。
Hello Time	发送两个相邻BPDU间的时间间隔。
Forward Delay	控制Listening和Learning状态的持续时间。

RSTP帧格式

在BPDU的格式上，除了保证和STP格式基本一致之外，RSTP作了一些小的变化。一个是在Type字段，配置BPDU类型不再是0而是2，版本号也变成了2。所以运行STP的交换机收到该类BPDU时会丢弃。

另一个变化是在Flag字段，把原来保留的中间6位使用起来。这样改变了的配置BPDU叫做RST BPDU。

RSTP Flag字段格式：

• Bit7：TCA
• Bit6：Agreement
• Bit5：Forwarding
• Bit4：Learning
• Bit3和Bit2：端口角色
  
  • 00：未知
  • 01：根端口
  • 10：Alternate / Backup
  • 11：指定端口
    
• Bit1：Proposal
• Bit0：TC
  

MSTP帧格式

多生成树协议MSTP是生成树协议的一种，用于消除网络环路，它兼容生成树协议STP和快速生成树RSTP协议，并且弥补了两者的缺陷。

MSTP使用多生成树桥协议数据单元MST BPDU（Multiple Spanning Tree Bridge Protocol Data Unit）作为生成树计算的依据。 MST BPDU报文用来计算生成树的拓扑、维护网络拓扑以及传达拓扑变化记录。MST BPDU报文结构如下图所示：

图2 MSTP帧格式

                               
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无论是域内的MST BPDU还是域间的，前35个字节和RST BPDU相同。

从第36个字节开始是MSTP专有字段。最后的MSTI配置信息字段由若干MSTI配置信息组连缀而成。

MST BPDU中的主要信息如下表所示。

字段	说明
Protocol Identifier	协议标识符。
Protocol Version Identifier	协议版本标识符，STP为0，RSTP为2，MSTP为3。
BPDU Type	BPDU类型，MSTP为0x02。 0x00：STP的Configuration BPDU 0x80：STP的TCN BPDU（Topology Change Notification BPDU） 0x02：RST BPDU（Rapid Spanning-Tree BPDU）或者MST BPDU（Multiple Spanning-Tree BPDU）
CIST Flags	CIST标志字段。
CIST Root Identifier	CIST的总根交换机ID。
CIST External Path Cost	CIST外部路径开销指从本交换机所属的MST域到CIST根交换机的累计路径开销。CIST外部路径开销根据链路带宽计算。
CIST Regional Root Identifier	CIST的域根交换机ID，即IST Master的ID。 如果总根在这个域内，那么域根交换机ID就是总根交换机ID。
CIST Port Identifier	本端口在IST中的指定端口ID。
Message Age	BPDU报文的生存期。
Max Age	BPDU报文的最大生存期，超时则认为到根交换机的链路故障。
Hello Time	Hello定时器，缺省为2秒。
Forward Delay	Forward Delay定时器，缺省为15秒。
Version 1 Length	Version1 BPDU的长度，值固定为0。
Version 3 Length	Version3 BPDU的长度。
MST Configuration Identifier	MST配置标识，表示MST域的标签信息，包含4个字段：                                 登录/注册后可看大图 Configuration Identifier Format Selector：固定为0。 Configuration Name：“域名”，32字节长字符串。 Revision Level：2字节非负整数。 Configuration Digest：利用HMAC-MD5算法将域中VLAN和实例的映射关系加密成16字节的摘要。 只有MST Configuration Identifier中的四个字段完全相同的，并且互联的交换机，才属于同一个域。
CIST Internal Root Path Cost	CIST内部路径开销指从本端口到IST Master交换机的累计路径开销。CIST内部路径开销根据链路带宽计算。
CIST Bridge Identifier	CIST的指定交换机ID。
CIST Remaining Hops	BPDU报文在CIST中的剩余跳数。
MSTI Configuration Messages (may be absent)	MSTI配置信息。每个MSTI的配置信息占16 bytes，如果有n个MSTI就占用n×16bytes。单个MSTI Configuration Messages的字段说明如下：                                 登录/注册后可看大图 MSTI Flags：MSTI标志。 MSTI Regional Root Identifier：MSTI域根交换机ID。 MSTI Internal Root Path Cost：MSTI内部路径开销指从本端口到MSTI域根交换机的累计路径开销。MSTI内部路径开销根据链路带宽计算。 MSTI Bridge Priority：本交换机在MSTI中的指定交换机的优先级。 MSTI Port Priority：本交换机在MSTI中的指定端口的优先级。 MSTI Remaining Hops：BPDU报文在MSTI中的剩余跳数。

帧示例图3 STP帧格式

                               
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图4 RSTP帧格式

                               
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参考标准

标准	描述
IEEE Std 802.1S	Virtual Bridged Local Area Networks—Amendment 3: Multiple Spanning Trees
IEEE Std 802.1D	Information technology—Telecommunicationsand information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Common specifications—Part 3:Media Access Control (MAC) Bridges.]
IEEE Std 802.1W	IEEE Standard for Information technology—Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Common specifications—Part 3: Media Access Control (MAC) Bridges—Amendment 2: Rapid Reconfiguration. [Amendment to IEEE Std 802.1D, 1998 Edition (ISO/IEC 15802-3:1998) and IEEE Std 802.1t-2001].

byronyj

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shabushabu0831

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